MathLabs

第1题

证明:对任意一对正整数 kk 与 nn,都存在 kk 个正整数 m1,m2,…,mkm_1,m_2,\ldots,m_k(不必互不相同),使得 1+2k−1n=(1+1m1)(1+1m2)⋯(1+1mk).1+\frac{2^k-1}{n}=\left(1+\frac{1}{m_1}\right)\left(1+\frac{1}{m_2}\right)\cdots\left(1+\frac{1}{m_k}\right).
第 1/5 步:基础情形 k = 1
通俗地说

每次剥离一个因子都会把 kk 化为 k−1k-1,因此对 kk 归纳是自然的想法。

1+21−1n=1+1n1+\frac{2^1-1}{n}=1+\frac{1}{n}
详细分析

当 k=1k=1 时,待证等式即为 1+1n=1+1n1+\frac{1}{n}=1+\frac{1}{n},取 m1=nm_1=n 即显然成立。这是对 kk 归纳的基础情形,须对每个正整数 nn 都成立。